Question

【題目】工業(yè)上測量SO2、N2、O2混合氣體中SO2含量的裝置如右圖。反應管中裝有碘的淀粉溶液。SO2和I2發(fā)生的反應為(N2、O2不與I2反應)：SO2+I2 +2H2O==H2SO4+2HI

(1)混合氣體進入反應管后，量氣管內(nèi)增加的水的體積等于__________的體積(填分子式)。

(2)反應管內(nèi)的溶液藍色消失后，沒有及時停止通氣，則測得的SO2含量_____(填“偏高”、“偏低”或“不受影響”)。

(3)反應管內(nèi)的碘的淀粉溶液也可以用_______________代替(填寫物質(zhì)名稱)。

(4)若碘溶液體積為VmL，濃度為cmol·L。N2與O2的體積為VmL(已折算為標準狀況下的體積)。用c、V、V表示SO2的體積百分含量為：_________________。

(5)將上述裝置改為簡易實驗裝置，除導管外，還需選的儀器為________(選下列儀器編號)。

a．燒杯 b．試管 c．廣口瓶 d．容量瓶 e．量筒 f．單孔塞 g．雙孔塞

Answer 1

【答案】 N2、O2 偏低 酸性高錳酸鉀溶液或溴水 V(SO2)％=×100％ b、c、e、g或b、e、g或c、e、g

【解析】（1）混合氣體進入反應管中，其中SO2與I2發(fā)生反應：SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI不產(chǎn)生氣體，剩余的氣體僅有N2和O2，量氣管內(nèi)增加的水的體積等于N2和O2的總體積；
（2）根據(jù)反應：SO2+I2+2H2O═H2SO4+2HI可求出吸收的SO2的體積：V（SO2）=Vm×n（I2），SO2的體積百分含量φ（SO2）=式中V（SO2）的量是由n（I2）的物質(zhì)的量決定的，而“沒有及時停止通氣”就會使得V（混合氣體）增大，則φ（SO2）偏低；
（3）反應管內(nèi)的碘的淀粉溶液可以用能吸收SO2的有色溶液代替，中學常見且可用的是溴水（或溴的四氯化碳溶液）或高錳酸鉀酸性溶液，因為紫紅色高錳酸鉀的溶液通入二氧化硫時會發(fā)生5SO2+2H2O+KMnO4═K2SO4+2H2SO4+2MnSO4（無色溶液）的反應，溶液現(xiàn)象由紫紅色變成無色，溴水（或溴的四氯化碳溶液）發(fā)生SO2+Br2+2H2O═H2SO4+2HBr，變成無色，所以也可采用高錳酸鉀溶液代替碘的淀粉溶液完成該實驗；
（4）由所給反應知SO2氣體的物質(zhì)的量等于碘的物質(zhì)的量Va×10-3L×c molL-1=Vac×10-3mol，其體積為V（SO2）=Vac×10-3mol×22400 mLmol-1=22.4Vac mL，所以SO2的體積百分含量為：22.4VacmL÷[22.4c Va mL+Vb mL）]×100%=×100%，即SO2的百分含量為×100％；
（5）將上述裝置改為簡易實驗裝置，除導管外，還需選用的儀器試管、廣口瓶、量筒、雙孔塞，或是試管、量筒、雙孔塞，故答案為bceg或beg。